mech005

a gęstość objętościową szkieletu gruntowego

	^ms Pd= -f	(3.8)
określa zależność	. 0 ~n)Vps Pd~ y	(3.9)
stąd	_i Pd n = 1--, Ps	(3.10)
lub	Ys	(3.11)
gdzie:

m_s - masa szkieletu gruntowego [g], n - porowatość gruntu (ułamek dziesiętny), p_s - gęstość właściwa gruntu [g/cnr ]

Pd - gęstość objętościowa szkieletu gruntowego [g/cnrf³],

y_t - ciężar właściwy gruntu [kN/nr ],

y₍i - ciężar objętościowy szkieletu gruntowego [kN/m³].

2,2. Wskaźnik porowatości gruntu

Wskaźnikiem porowatości gruntu nazywa się stosunek objętości porów zawartych w danym gruncie do objętości szkieletu gruntowego

^ ^vp y-v_s (y-Vs)ps yps'-VsPs ..yps-ypd ₍₃₁₂₎ K K v_sPs v_sPs v_Pd '

(3.13)

ę _ Ps Pd _ Ps j Pd Pd

Wskaźnik porowatości można również wyrazić za pomocą porowatości

.-Ł-

p__

p

V

^V~^{1 2 3}P    ^X~ⁿ

(3.14)

n =

e

l + e

(3.16)

Wskaźniki porowatości piasków i żwirów wahają się w granicach 0,3 -r 1,0; w gruntach spoistych są znacznie większe.

Jeżeli przyjmiemy, że grunt składa się z ziaren kulistych (rys. 3.3) o jednakowych średnicach, zyskamy maksymalną porowatość przy układzie „kula nad kulą” n„_mx = 0,476, minimalną porowatość przy układzie „kula oparta na trzech kulach” n.....,= 0,258.

d

Rys. 3.3. Układ ziaren kulistych:

a) ułożenie ziaren najluźniejsze, b) ułożenie ziaren najbardziej zagęszczonych

Porowatości równoziamistych piasków i żwirów mieszczą się w tych granicach; piaski różnoziamistc mogą mieć porowatość mniejszą od poprzednio podanych.

Grunty spoiste mają znacznie większe porowatości, gdyż cząstki iłowe (two-i/ącc strukturę komórkową lub kłaczkową) dają bardziej porowate układy.

ł. WSKAŹNIK POROWATOŚCI NATURALNEJ

Wskaźnik porowatości naturalnej gruntu wynosi

(3.17)

p,i - gęstość objętościowa szkieletu gruntowego [g/cm³], p_s - gęstość właściwa gruntu [g/cm³].

Do określenia wskaźnika porowatości naturalnej niezbędne jest wyznaczenie gęstości objętościowej (najlepiej w cylindrze stalowym) oraz wilgotności natural-nej danego gruntu (sposób określenia tych wielkości przedstawiono w instrukcji do ćwiczenia 2). Następnie oblicza się gęstość objętościową szkieletu gruntowego

(3.18)

100-p

lOO + JF ’

27

1

V

2

Wobec powyższego, zależność pomiędzy porowatością e, a wskaźnikiem po

3

rowatości n wyraża się równaniem